uniFMU - Ciência da Computação

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Discussão introdutória sobre os “Problemas da IA”. Inclui  a suposição subjacente sobre inteligência, técnicas úteis em problemas de IA, nível de detalhe do modelamento da inteligência humana e sucesso na construção de um programa inteligente. 

Tarefa 1 (Entrega em 2 semanas):  Filme “2001, Uma Odisséia no Espaço.” Assistir o filme e responder as perguntas:

1-) Em que ano foi feito o filme?

2-) Quais áreas da IA mencionadas nas aulas iniciais você conseguiu identificar no filme? Explique.

3-) Estamos em 2008. Com relação apenas à presença e utilização de IA, o futuro imaginado pelo autor da estória se cumpriu? Por quê?

4-) Quais áreas da IA precisam avançar para termos algo como o “HAL 9000”?

Discussão de técnicas de IA. Parte 1: 3 programas para o “Jogo da Velha”.

Obs.: Os programas aumentam em complexidade, uso de generalizações, clareza de conhecimento e extensibilidade de abordagem, progredindo, assim, na direção de se tornarem representações do que se costuma chamar de técnicas de IA. O mesmo se aplica à aula 05.

Discussão de técnicas de IA. Parte 2: 3 programas para responder perguntas (“Perguntas Respondidas”).

Tarefa 2 (Entrega em 2 semanas): Um “chat bot” ou “chatterbot” é um programa para processamento de linguagem natural. Conversar com um programa desses pela internet é quase como realizar um teste de Turing. Converse com pelo menos três dos chatterbots “Cybelle” (http://cybelle.cjb.net), “Roberta” (http://www.robertabot.com.br), “Sete Zoom” e o "Ed" da Petrobrás (http://www.inbot.com.br), etc., e tire suas conclusões do estado atual desta área da IA. Responder as seguintes questões: 

1-) Você teve a impressão de conversar com uma pessoa?

2-) Em algum momento na conversa você percebeu que estava conversando com um programa e não cum uma pessoa? Quando?

3-) Em sua opinião, o que falta para esses programas se tornarem melhores, isto é, parecerem mais com seres humanos?

4-) Que utilidades você consegue imaginar para tais programas?

5-) Acesse o chatterbot temático E.L.I.S. (http://www.geocities.com/projetoelis). Diga o que você acha que poderia ser feito para melhorar o programa.

“O nível do modelo”. Discussão sobre o nível em que desejamos/precisamos  modelar a inteligência humana. “Critérios de Sucesso”. Discussão sobre como medir o sucesso na implementação da solução para um problema em IA. Inclui estudo sobre o teste de Turing.

Sobre o trabalho/pesquisa de IA: Temas: IA e as Redes Neurais, Lógica Nebulosa (Fuzzy), Vida Artificial, Sistemas Especialistas, IA nos jogos, Robótica, Visão Artificial, Processamento de linguagem natural, Recuperação inteligente de bases de dados.

Trabalho de pesquisa que pode ser realizado em duplas ou individualmente. Escolher uma das áreas onde a IA é aplicada e realizar uma pesquisa sobre o tema escolhido. Entregar um documento com o resultado das pesquisas contendo resumo, sumário, capítulos e conclusão dos alunos sobre o trabalho realizado (conclusão individual de cada  aluno). Elaborar e entregar também uma apresentação (power point) sobre o tema estudado para possível apresentação para a turma. Entregar uma semana antes do fechamento da  avaliação continuada.

Problemas, Espaço de Problemas e Busca. Definindo o problema como uma busca em espaço de estados.  Discussão sobre um programa para jogar xadrez.

Tarefa 3 (Entrega em 2 semanas): Filme “Blade Runner – O caçador de andróides”. Assistir o filme e responder as perguntas:

 1-) Em que ano se passa a estória? Como é a Terra imaginada pelo autor?

2-) Logo no início do filme, há um teste aplicado a um “replicante”. Qual o objetivo desse teste?

3-) Pesquise na internet sobre o teste de Turing (o que é, para que serve, etc.). Estabeleça um paralelo entre o teste do filme e o teste de Turing.

4-) Quais áreas da IA precisam avançar para termos algo como o mestrado no filme? Você acha que quando atingirmos a época em que a estória se desenrola já teremos IA assim? Explique.

Introdução a PROLOG. Conceitos, afirmações, regras, representação de conhecimento.

PROLOG (programação em lógica). Estudos sobre a linguagem PROLOG utilizada em IA e sobre representação de conhecimento com uso de PROLOG. Aula baseada no arquivo "ia-prolog-ex.rtf .

Problemas, Espaço de Problemas e Busca. O Problema das jarras d’água.

Busca em amplitude e em profundidade. Problema do caixeiro viajante. Solução por busca em amplitude: discussão; solução com uso da estratégia derivada: Ramificar e Podar.

Tarefa 4 (Entrega em 2 semanas):

1) Resolver com uso da busca em amplitude o Problema do caixeiro viajante:

META: Obter o “único” caminho + curto para visitar cada cidade exatamente uma vez, saindo e chegando em SP. 

Provinha (vale 1.0)

- Heurística e busca heurística (também chamada "busca informada" ou "busca com informação"). 
1) Resolver em sala o mesmo problema do caixeiro viajante da tarefa 4 com uso da heurística do “vizinho mais próximo”;
2) Comparar o resultado do item 1 com o resultado ótimo obtido na tarefa 4. Discutir as dificuldades na aplicação de cada método, vantagens e desvantagens de ambos (computacional, memória, tempo, etc.).

- Correção e discussão da provinha.

Tarefa 5 (Entrega em 2 semanas): Filme “2010 “– continuação do 2001. Assistir o filme e responder as perguntas:

1) Em que ano foi feito o filme?

2) Preste bem atenção ao diálogo do dr. Chandra com o computador da mesma série que o HAL, que ele possui em seu laboratório. Qual o objetivo desse diálogo? Esse objetivo é atingido?

3) Por que motivo o computador HAL 9000 apresentou disfunção?

4) Se você fosse tomar parte no projeto de um computador como o HAL, em que área você gostaria de participar (visão artificial, processamento de linguagem natural, bom senso, etc..). Por quê?  

Tarefa 6 (Entrega em 2 semanas):  Abaixo um exemplo do jogo "quebra cabeça de 8".

Obs.: Ver demo deste jogo em http://www.cs.rmit.edu.au/AI-Search/Product/. Neste site diferentes algoritmos podem ser ativados para solucionar o problema.

a)      O quebra cabeça de 8 é um problema recuperável de universo previsível e resultado certo, explique por quê. Problemas assim podem ser resolvidos com uso de um bom planejamento; b)      Utilize a busca em amplitude para resolver o problema do quebra cabeça de 8, planejando, assim, a sua solução.

Características de Sistemas de Produção.

Considerações sobre o projeto de programas de busca; Problemas adicionais (missionários e canibais, torres de Hanói e criptoaritmética).

Tarefa 7: (Entrega em 2 semanas): Filme “O Exterminador do Futuro I”. Assistir o filme e responder as perguntas:

1) Em que ano foi feito o filme?

2) Quais áreas da IA você identificou no filme? Explique.

Prova de 2ª chamada + Preparação – Dúvidas pré-exame.